JPH0993816A - 混成形無効電力補償装置 - Google Patents
混成形無効電力補償装置Info
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- JPH0993816A JPH0993816A JP7252663A JP25266395A JPH0993816A JP H0993816 A JPH0993816 A JP H0993816A JP 7252663 A JP7252663 A JP 7252663A JP 25266395 A JP25266395 A JP 25266395A JP H0993816 A JPH0993816 A JP H0993816A
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、交流電源系統に重畳する不要高調波
の除去と基本波の無効電力を補償することによって、交
流電源系統に接続される電力機器負荷の力率改善を図る
とともに高調波障害からこれを保護することを目的とし
たものである。 【構成】交流電源系統の負荷電流を検出して作動する制
御部の出力信号で開閉する半導体スイッチを有する直列
形LCフイルタ群と、上記交流電源系統の負荷と直列形
LCフイルタ群の合成電流とを検出して作動する第2の
制御部で駆動するPWMインバータとで構成した混成形
無効電力補償装置。
の除去と基本波の無効電力を補償することによって、交
流電源系統に接続される電力機器負荷の力率改善を図る
とともに高調波障害からこれを保護することを目的とし
たものである。 【構成】交流電源系統の負荷電流を検出して作動する制
御部の出力信号で開閉する半導体スイッチを有する直列
形LCフイルタ群と、上記交流電源系統の負荷と直列形
LCフイルタ群の合成電流とを検出して作動する第2の
制御部で駆動するPWMインバータとで構成した混成形
無効電力補償装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電源系統に重畳す
る不要高調波の除去と回路の無効電力の補償を目的とす
る装置に関するものである。
る不要高調波の除去と回路の無効電力の補償を目的とす
る装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記目的には従来からアクティブフイル
タが用いられている。アクティブフイルタは内蔵のイン
バータにより任意波形の基本波や高調波電流を発生させ
て逆位相の電流を電源系統に注入するもので、商用周波
数の電源系統に重畳する高調波の消去と、基本波の無効
電力を補償し、かつ電圧降下の改善にも効果を発揮する
ことから、負荷電流が間欠的に変動する高調波発生負荷
に対して良好な結果が得られる。このため、最近特に問
題化している電源系統の高調波障害対策に対して上記ア
クティブフイルタが有利であるとされてきた。
タが用いられている。アクティブフイルタは内蔵のイン
バータにより任意波形の基本波や高調波電流を発生させ
て逆位相の電流を電源系統に注入するもので、商用周波
数の電源系統に重畳する高調波の消去と、基本波の無効
電力を補償し、かつ電圧降下の改善にも効果を発揮する
ことから、負荷電流が間欠的に変動する高調波発生負荷
に対して良好な結果が得られる。このため、最近特に問
題化している電源系統の高調波障害対策に対して上記ア
クティブフイルタが有利であるとされてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記アクティブフイル
タは、高調波補償機能と基本波の無効電力補償機能(電
圧降下の抑止)の両方を有しているが、補償すべき機能
に対する容量の総和のインバータを備えねばならず、装
置の総合容量(主として内蔵インバータの)が大容量に
なり設備費が非常に高価になることと、しかもインバー
タの消費電力が大きく運転コストが高くつく欠点を有し
ていた。
タは、高調波補償機能と基本波の無効電力補償機能(電
圧降下の抑止)の両方を有しているが、補償すべき機能
に対する容量の総和のインバータを備えねばならず、装
置の総合容量(主として内蔵インバータの)が大容量に
なり設備費が非常に高価になることと、しかもインバー
タの消費電力が大きく運転コストが高くつく欠点を有し
ていた。
【0004】また、負荷が高次の高調波を発生する主な
原因は、サイリスタなどの半導体スイッチの位相制御時
に生じる電流転流時の電圧陥没(降下)による電圧波形
振動によって高次の高調波を発生するもので、その上限
は第50調波(電源周波数が60Hzの場合3kHz)
にも達することがある。そして上記アクティブフイルタ
は、内蔵インバータのスイッチング周波数の上限が低
く、従来のアクティブフイルタで補償し得る高調波の上
限はせいぜい第25調波(50Hzで1250Hz、6
0Hzでは1500Hz)までであり、電源系統に重畳
する高次高調波領域までこれを除去することは困難であ
った。
原因は、サイリスタなどの半導体スイッチの位相制御時
に生じる電流転流時の電圧陥没(降下)による電圧波形
振動によって高次の高調波を発生するもので、その上限
は第50調波(電源周波数が60Hzの場合3kHz)
にも達することがある。そして上記アクティブフイルタ
は、内蔵インバータのスイッチング周波数の上限が低
く、従来のアクティブフイルタで補償し得る高調波の上
限はせいぜい第25調波(50Hzで1250Hz、6
0Hzでは1500Hz)までであり、電源系統に重畳
する高次高調波領域までこれを除去することは困難であ
った。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の混成形無効電力
補償装置は、上記した従来のアクティブフイルタの持つ
欠点を除去するもので、サイリスタなどの半導体スイッ
チの位相制御等で負荷電流が間欠的に変動し、基本波の
無効電力を発生させたり、広帯域かつ高次の高調波を電
源系統に流出させるような負荷が接続された交流電源系
統の基本波の無効電力と、高次に及ぶ高調波を補償する
ものである。
補償装置は、上記した従来のアクティブフイルタの持つ
欠点を除去するもので、サイリスタなどの半導体スイッ
チの位相制御等で負荷電流が間欠的に変動し、基本波の
無効電力を発生させたり、広帯域かつ高次の高調波を電
源系統に流出させるような負荷が接続された交流電源系
統の基本波の無効電力と、高次に及ぶ高調波を補償する
ものである。
【0006】即ち、負荷電流が間欠的に変動する負荷Z
を有する交流電源系統eの負荷電流を第1の変流器CT
1で検出し、該変流器の出力信号で作動する第1制御部
CXと、該制御部の出力信号で開閉する上記第1変流器
の電源側に負荷と並列接続した半導体スイッチSRと、
これに直列接続したリアクトルL1、L2、・・・・L
nとコンデンサC1、C2、・・・・Cnの直列回路か
らなる直列形LCフイルタ群RZとで構成してなる手段
と、
を有する交流電源系統eの負荷電流を第1の変流器CT
1で検出し、該変流器の出力信号で作動する第1制御部
CXと、該制御部の出力信号で開閉する上記第1変流器
の電源側に負荷と並列接続した半導体スイッチSRと、
これに直列接続したリアクトルL1、L2、・・・・L
nとコンデンサC1、C2、・・・・Cnの直列回路か
らなる直列形LCフイルタ群RZとで構成してなる手段
と、
【0007】上記電源系統に接続した負荷Zと直列形L
Cフイルタ群RZの合成電流を第2の変流器CT2で検
出し、該出力信号で作動する第2の制御部CYにより駆
動するPWMインバータIVを、上記電源系統の入力端
に並列接続してなる手段とで構成したことを特徴とする
混成形無効電力補償装置である。
Cフイルタ群RZの合成電流を第2の変流器CT2で検
出し、該出力信号で作動する第2の制御部CYにより駆
動するPWMインバータIVを、上記電源系統の入力端
に並列接続してなる手段とで構成したことを特徴とする
混成形無効電力補償装置である。
【0008】
【作用】第1変流器CT1で検出する高調波発生負荷Z
の無効電流/又は無効電力の値が、第1制御部CXで設
定した値を超えたとき、該第1制御部の投入信号で半導
体スイッチSRがゲートオンして直列形LCフイルタ群
RZが投入され、該LCフイルタ群のコンデンサC1、
C2、・・・・Cnの容量に相当する基本波無効電力
と、該LCフイルタ群で予め設定した共振周波数の高調
波とを補償するとともに、上記直列形LCフイルタ群の
リアクトルL1、L2、・・・・LnとコンデンサC
1、C2、・・・・Cnの各値を低インピーダンス(大
容量低インダクタンス)に設定することによって上記高
調波の共振周波数より高域に存在する高調波を補償する
ことができる。
の無効電流/又は無効電力の値が、第1制御部CXで設
定した値を超えたとき、該第1制御部の投入信号で半導
体スイッチSRがゲートオンして直列形LCフイルタ群
RZが投入され、該LCフイルタ群のコンデンサC1、
C2、・・・・Cnの容量に相当する基本波無効電力
と、該LCフイルタ群で予め設定した共振周波数の高調
波とを補償するとともに、上記直列形LCフイルタ群の
リアクトルL1、L2、・・・・LnとコンデンサC
1、C2、・・・・Cnの各値を低インピーダンス(大
容量低インダクタンス)に設定することによって上記高
調波の共振周波数より高域に存在する高調波を補償する
ことができる。
【0009】次にPWMインバータIVは、上記直列形
LCフイルタ群が投入されるまでの間基本波無効電力を
供給し、PWMインバータ単独で交流電源系統の基本波
無効電力を補償し、上記直列形LCフイルタ群投入後
は、負荷Zの無効電力から直列形LCフイルタ群の無効
電力補償分を差し引きした分の基本波無効電力をPWM
インバータから供給し、上記交流電源系統の基本波無効
電力を適正値に保ち電圧降下を補償することができる。
LCフイルタ群が投入されるまでの間基本波無効電力を
供給し、PWMインバータ単独で交流電源系統の基本波
無効電力を補償し、上記直列形LCフイルタ群投入後
は、負荷Zの無効電力から直列形LCフイルタ群の無効
電力補償分を差し引きした分の基本波無効電力をPWM
インバータから供給し、上記交流電源系統の基本波無効
電力を適正値に保ち電圧降下を補償することができる。
【0010】
【実施例1】図1は、本発明の混成形無効電力補償装置
の1実施例を示す回路構成図で、図1により以下詳細を
説明する。上記図1の回路構成は、負荷電流が間欠的に
変動する負荷Zが接続されている交流電源系統eの負荷
電流を第1の変流器CT1で検出し、該変流器の出力信
号で作動する第1制御部CXと、該制御部の出力信号で
開閉する上記第1変流器の電源側に負荷と並列接続した
半導体スイッチSRと、これに直列接続したリアクトル
L1、L2、・・・・LnとコンデンサC1、C2、・
・・・Cnの直列回路からなる直列形LCフイルタ群R
Zとで構成した回路と、上記電源系統に接続した負荷Z
と直列形LCフイルタ群RZの合成電流を第2の変流器
CT2で検出し、該出力信号で作動する第2の制御部C
Yにより駆動するPWMインバータIVとを、上記電源
系統の入力端に並列接続して構成したものである。
の1実施例を示す回路構成図で、図1により以下詳細を
説明する。上記図1の回路構成は、負荷電流が間欠的に
変動する負荷Zが接続されている交流電源系統eの負荷
電流を第1の変流器CT1で検出し、該変流器の出力信
号で作動する第1制御部CXと、該制御部の出力信号で
開閉する上記第1変流器の電源側に負荷と並列接続した
半導体スイッチSRと、これに直列接続したリアクトル
L1、L2、・・・・LnとコンデンサC1、C2、・
・・・Cnの直列回路からなる直列形LCフイルタ群R
Zとで構成した回路と、上記電源系統に接続した負荷Z
と直列形LCフイルタ群RZの合成電流を第2の変流器
CT2で検出し、該出力信号で作動する第2の制御部C
Yにより駆動するPWMインバータIVとを、上記電源
系統の入力端に並列接続して構成したものである。
【0011】上記装置の動作例を図3によって説明す
る。図3に示すA、B、C、D、Eの各動作は、図1の
回路上に示す各位置A、B、C、D、Eの各点の無効電
力の時間変化を示したもので横軸に時間、縦軸に基本波
無効電力を表している。上記各時間軸に対する上側は遅
れ無効電力、下側は進み無効電力である。
る。図3に示すA、B、C、D、Eの各動作は、図1の
回路上に示す各位置A、B、C、D、Eの各点の無効電
力の時間変化を示したもので横軸に時間、縦軸に基本波
無効電力を表している。上記各時間軸に対する上側は遅
れ無効電力、下側は進み無効電力である。
【0012】上記各点の動作を順次説明すると、図3−
Aは、図1のA点の負荷変動を示し、負荷Zは時間t0よ
り立ち上がり、図1C点の電流を第2変流器CT2で検
出し第2制御部CYに入力し、該制御部の出力信号でP
WMインバータが起動し、負荷Zの遅れ無効電力に比例
した進み無効電力を図1D点で供給する。
Aは、図1のA点の負荷変動を示し、負荷Zは時間t0よ
り立ち上がり、図1C点の電流を第2変流器CT2で検
出し第2制御部CYに入力し、該制御部の出力信号でP
WMインバータが起動し、負荷Zの遅れ無効電力に比例
した進み無効電力を図1D点で供給する。
【0013】この時、負荷Zの遅れ無効電力が図3−A
に示す時間t1の点q1で図1のA点の電流を第1変流器
CT1で検知し第1制御部CXに入力し、該制御部の出
力信号で半導体スイッチSRがゲートオンして直列形L
Cフイルタ群RZが投入され、図3−Bに示すように進
み無効電力−2q1を図1B点で供給する。
に示す時間t1の点q1で図1のA点の電流を第1変流器
CT1で検知し第1制御部CXに入力し、該制御部の出
力信号で半導体スイッチSRがゲートオンして直列形L
Cフイルタ群RZが投入され、図3−Bに示すように進
み無効電力−2q1を図1B点で供給する。
【0014】上記の結果、図1C点の進み無効電力は直
列形LCフイルタ群RZの投入によって図3−Cに示す
ように −q1分進み位相となるが、第2変流器CT2の
検出電流信号を第2制御部CYに入力し、該制御部の出
力信号でPWMインバータIVの出力位相を図3−Dの
ように遅れ無効電力q1となるようにし、交流電源系統
の合成無効電力E点の値を図3−Eに示すように零に制
御できる。
列形LCフイルタ群RZの投入によって図3−Cに示す
ように −q1分進み位相となるが、第2変流器CT2の
検出電流信号を第2制御部CYに入力し、該制御部の出
力信号でPWMインバータIVの出力位相を図3−Dの
ように遅れ無効電力q1となるようにし、交流電源系統
の合成無効電力E点の値を図3−Eに示すように零に制
御できる。
【0015】上記の動作は、時刻t2で負荷の無効電力
が2q1となり、直列形LCフイルタ群RZの無効電力
と同一となるためPWMインバータIVの出力は零とな
る。さらに、時刻t3〜t4で負荷は最大の4q1となる
ため、直列形LCフイルタ群RZの−2q1とPWMイ
ンバータの−2q1の合成進み無効電力は−4q1となっ
て遅れ無効電力を補償する。
が2q1となり、直列形LCフイルタ群RZの無効電力
と同一となるためPWMインバータIVの出力は零とな
る。さらに、時刻t3〜t4で負荷は最大の4q1となる
ため、直列形LCフイルタ群RZの−2q1とPWMイ
ンバータの−2q1の合成進み無効電力は−4q1となっ
て遅れ無効電力を補償する。
【0016】なお、直列形LCフイルタ群RZのLC直
列素子(LC直列共振素子)の並列分路数は、負荷の高
調波発生次数に応じて1分路〜複数分路を適宜選択すれ
ばよい。また、上記したフイルタ群の採用によって、従
来のアクティブフイルタでは補償しきれなかった高次の
高調波にも容易に対応することができる。
列素子(LC直列共振素子)の並列分路数は、負荷の高
調波発生次数に応じて1分路〜複数分路を適宜選択すれ
ばよい。また、上記したフイルタ群の採用によって、従
来のアクティブフイルタでは補償しきれなかった高次の
高調波にも容易に対応することができる。
【0017】
【実施例2】図4は、本発明の混成形無効電力補償装置
の他の実施例を示す回路構成図である。図4は、第1変
流器CT1を負荷Zの入力端でなく、直列形LCフイル
タ群RZを開閉する半導体スイッチSRの入力端に設
け、電源系統の入力端の電流を第三変流器CT3で検出
し、上記2者の信号を第1制御部CXに入力して該2者
信号の差で半導体スイッチSRを開閉するようにしたも
のである。
の他の実施例を示す回路構成図である。図4は、第1変
流器CT1を負荷Zの入力端でなく、直列形LCフイル
タ群RZを開閉する半導体スイッチSRの入力端に設
け、電源系統の入力端の電流を第三変流器CT3で検出
し、上記2者の信号を第1制御部CXに入力して該2者
信号の差で半導体スイッチSRを開閉するようにしたも
のである。
【0018】上記手段によれば、第3変流器CT3で交
流電源の入力端電流を検出し、第1変流器CT1で直列
形LCフイルタ群RZの無効電流を検出してこの両者の
差、即ち負荷電流が検出できるので結果的に実施例1と
同様の作用・効果が得られる。
流電源の入力端電流を検出し、第1変流器CT1で直列
形LCフイルタ群RZの無効電流を検出してこの両者の
差、即ち負荷電流が検出できるので結果的に実施例1と
同様の作用・効果が得られる。
【0019】上記の第3変流器CT3は第2変流器CT
2を兼用することもでき、その場合第1変流器との出力
信号の差を検出する手段として、第1制御部との間に差
動トランスを設けて回路構成したり、直接第1制御部で
差の信号を得る手段などが実施できる。
2を兼用することもでき、その場合第1変流器との出力
信号の差を検出する手段として、第1制御部との間に差
動トランスを設けて回路構成したり、直接第1制御部で
差の信号を得る手段などが実施できる。
【0020】
【実施例3】図5は、本発明の混成形無効電力補償装置
の他の実施例を示す回路構成図で、上記本発明の実施例
1、実施例2の混成形無効電力補償装置の直列形LCフ
イルタ群RZを構成するリアクトルL1、L2、・・・
・LnとコンデンサC1、C2、・・・・Cnの直列回
路のリアクトルLnに抵抗Rを並列接続し、該抵抗によ
って直列形LCフイルタのQを低減したものである。
の他の実施例を示す回路構成図で、上記本発明の実施例
1、実施例2の混成形無効電力補償装置の直列形LCフ
イルタ群RZを構成するリアクトルL1、L2、・・・
・LnとコンデンサC1、C2、・・・・Cnの直列回
路のリアクトルLnに抵抗Rを並列接続し、該抵抗によ
って直列形LCフイルタのQを低減したものである。
【0021】上記手段によれば、フイルタ回路のインピ
ーダンスが低減し高次高調波を減衰させる作用・効果が
得られ、従来のアクティブフイルタでは補償し切れなか
った、例えば半導体スイッチの位相制御による転流時に
生じるノイズ(ラジオノイズ、制御機器の誤動作の原因
となるノイズなど)等の除去に効果を発揮することがで
きる。
ーダンスが低減し高次高調波を減衰させる作用・効果が
得られ、従来のアクティブフイルタでは補償し切れなか
った、例えば半導体スイッチの位相制御による転流時に
生じるノイズ(ラジオノイズ、制御機器の誤動作の原因
となるノイズなど)等の除去に効果を発揮することがで
きる。
【0022】
【発明の効果】本願発明の直列形LCフイルタ群とPW
Mインバータとからなる混成形無効電力補償装置は、上
記した従来のアクティブフイルタによる無効電力補償装
置と比較して次のような効果を得ることができる。
Mインバータとからなる混成形無効電力補償装置は、上
記した従来のアクティブフイルタによる無効電力補償装
置と比較して次のような効果を得ることができる。
【0023】装置容量の大幅な低減と小型化 一例を示せば負荷容量が500kVA、力率0.7 、負
荷の無効電力容量350kvar、高調波含有率35%
で高調波容量が175kVAの場合について比較する
と、従来のアクティブフイルタの場合の容量は、基本波
無効電力と高調波電力を補償するインバータ容量を必要
とし、下記算式に示すように合計391kVAとなり、
これに適当な設備容量はインバータ容量400kVAの
アクティブフイルタを必要とする。
荷の無効電力容量350kvar、高調波含有率35%
で高調波容量が175kVAの場合について比較する
と、従来のアクティブフイルタの場合の容量は、基本波
無効電力と高調波電力を補償するインバータ容量を必要
とし、下記算式に示すように合計391kVAとなり、
これに適当な設備容量はインバータ容量400kVAの
アクティブフイルタを必要とする。
【0024】
【数1】
【0025】これに対して本発明の混成形無効電力補償
装置によれば、高調波電力と基本波無効電力の両方を直
列形LCフイルタ群によって補償することができ、直列
形LCフイルタ群で補償し切れない分の基本波無効電力
のみをPWMインバータで補償すればよい。つまり、高
調波に対するPWMインバータは不要となる。そこで、
直列形LCフイルタ群の基本容量を予め200kVAに
設定すると、上記したように補償すべき合計容量は40
0kVAであるから、本発明の装置を構成するPWMイ
ンバータの容量は、
装置によれば、高調波電力と基本波無効電力の両方を直
列形LCフイルタ群によって補償することができ、直列
形LCフイルタ群で補償し切れない分の基本波無効電力
のみをPWMインバータで補償すればよい。つまり、高
調波に対するPWMインバータは不要となる。そこで、
直列形LCフイルタ群の基本容量を予め200kVAに
設定すると、上記したように補償すべき合計容量は40
0kVAであるから、本発明の装置を構成するPWMイ
ンバータの容量は、
【0026】
【数2】
【0027】となり、上記従来のアクティブフイルタの
インバータに相当する本願のPWMインバータの容量は
200kVAでよく、従来のアクティブフイルタの2分
の1と大幅にその設備容量の低減と小型化がはかれる。
インバータに相当する本願のPWMインバータの容量は
200kVAでよく、従来のアクティブフイルタの2分
の1と大幅にその設備容量の低減と小型化がはかれる。
【0028】設備コストの大幅低減 発明者らの試作例によれば、本発明の混成形無効電力補
償装置のPWMインバータのコストは直列形LCフイル
タ群のコストの約4倍であり、合計容量400kVAの
装置を比較試算すると、本発明の混成形無効電力補償装
置を仮に1000とするとアクティブフイルタの場合1
600となる。逆算すれば本願の装置は従来のアクティ
ブフイルタの62.5 %のコストですみ大幅な設備投資
の低減化がはかれる。
償装置のPWMインバータのコストは直列形LCフイル
タ群のコストの約4倍であり、合計容量400kVAの
装置を比較試算すると、本発明の混成形無効電力補償装
置を仮に1000とするとアクティブフイルタの場合1
600となる。逆算すれば本願の装置は従来のアクティ
ブフイルタの62.5 %のコストですみ大幅な設備投資
の低減化がはかれる。
【0029】運転コストの低減 また、運転コストを試算すると、PWMインバータの電
力損失は約5%で、直列形LCフイルタ群の同損失が約
0.5%である。400kVAの設備容量に対する合計
損失は、本発明の混成形無効電力補償装置が11kWに
対してアクティブフイルタでは約2倍の20kWとなり
運転コストも概ね半減できる。
力損失は約5%で、直列形LCフイルタ群の同損失が約
0.5%である。400kVAの設備容量に対する合計
損失は、本発明の混成形無効電力補償装置が11kWに
対してアクティブフイルタでは約2倍の20kWとなり
運転コストも概ね半減できる。
【0030】高次高調波の補償 従来のアクティブフイルタで可能な高調波の上限補償
は、上記したようにインバータのスイッチング周波数の
上限制限から、補償し得る高調波の上限はせいぜい第2
5調波(50Hzで1250Hz、60Hzでは150
0Hz)までであり、電源系統に重畳する高次高調波領
域までこれを補償することは困難である。これに対し
て、本発明の混成形無効電力補償装置では、直列形LC
フイルタ群のインピーダンスを低インピーダンス(大容
量のコンデンサ)に設定することによって、上記アクテ
ィブフイルタで補償しきれなかった第50調波にも及ぶ
高次高調波、例えば半導体スイッチの位相制御による転
流時に生じるノイズ(ラジオノイズ、制御機器の誤動作
の原因となるノイズなど)等も効果的に除去することが
できる。
は、上記したようにインバータのスイッチング周波数の
上限制限から、補償し得る高調波の上限はせいぜい第2
5調波(50Hzで1250Hz、60Hzでは150
0Hz)までであり、電源系統に重畳する高次高調波領
域までこれを補償することは困難である。これに対し
て、本発明の混成形無効電力補償装置では、直列形LC
フイルタ群のインピーダンスを低インピーダンス(大容
量のコンデンサ)に設定することによって、上記アクテ
ィブフイルタで補償しきれなかった第50調波にも及ぶ
高次高調波、例えば半導体スイッチの位相制御による転
流時に生じるノイズ(ラジオノイズ、制御機器の誤動作
の原因となるノイズなど)等も効果的に除去することが
できる。
【0031】電圧降下の補償 本発明の混成形無効電力補償装置は、該装置に搭載した
PWMインバータによって基本波無効電力を供給し、交
流電源系統の基本波無効電力を適正値に保つことによっ
て電圧降下を補償し電源系統の電圧の安定化を図ること
ができる。
PWMインバータによって基本波無効電力を供給し、交
流電源系統の基本波無効電力を適正値に保つことによっ
て電圧降下を補償し電源系統の電圧の安定化を図ること
ができる。
【0032】本願発明は、従来のアクティブフイルタと
比べて上記のような多くの優位点を有し、工業的、実用
的に極めて価値大なるものがある。
比べて上記のような多くの優位点を有し、工業的、実用
的に極めて価値大なるものがある。
【図1】図1は、本発明の混成形無効電力補償装置の1
実施例を示す回路構成図である。
実施例を示す回路構成図である。
【図2】図2は、従来のアクティブフイルタの1回路構
成図である。
成図である。
【図3】図3は、本発明の実施例1に記載した混成形無
効電力補償装置の動作順序の説明図である。
効電力補償装置の動作順序の説明図である。
【図4】図4は、本発明の混成形無効電力補償装置の他
の実施例である実施例2の回路構成図である。
の実施例である実施例2の回路構成図である。
【図5】図5は、本発明の混成形無効電力補償装置の他
の実施例である実施例3の回路構成図である。
の実施例である実施例3の回路構成図である。
e:交流電源系統 Z:負荷 SR:半導体スイッチ RZ:直列形LCフイルタ群 L1、L2、・・・・Ln:リアクトル C1、C2、・・・・Cn:コンデンサ IV:PWMインバータ CT:変流器 CT1:第1変流器 CT2:第2変流器 CT3:第3変流器 CX:第1制御部 CY:第2制御部 CZ:制御部 R:抵抗 A、B、C、D、E:回路上の点(位置)
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】上記の結果、図1C点の進み無効電力は直
列形LCフイルタ群RZの投入によって図3−Cに示す
ように−q1分進み無効電力となるが、第2変流器CT
2の検出電流信号を第2制御部CYに入力し、該制御部
の出力信号でPWMインバータIVの出力位相を図3−
Dのように遅れ無効電力q1となるようにし、交流電源
系統の合成無効電力E点の値を図3−Eに示すように零
に制御できる。 ─────────────────────────────────────────────────────
列形LCフイルタ群RZの投入によって図3−Cに示す
ように−q1分進み無効電力となるが、第2変流器CT
2の検出電流信号を第2制御部CYに入力し、該制御部
の出力信号でPWMインバータIVの出力位相を図3−
Dのように遅れ無効電力q1となるようにし、交流電源
系統の合成無効電力E点の値を図3−Eに示すように零
に制御できる。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】上記の動作は、時刻t2で負荷の無効電力
が2q1となり、直列形LCフイルタ群RZの無効電力
と同一となるためPWMインバータIVの出力は零とな
る。さらに、時刻t4〜T5で負荷は最大の4q1となる
ため、直列形LCフイルタ群RZの−2q1とPWMイ
ンバータの−2q1の合成進み無効電力は−4q1となっ
て遅れ無効電力を補償する。 ─────────────────────────────────────────────────────
が2q1となり、直列形LCフイルタ群RZの無効電力
と同一となるためPWMインバータIVの出力は零とな
る。さらに、時刻t4〜T5で負荷は最大の4q1となる
ため、直列形LCフイルタ群RZの−2q1とPWMイ
ンバータの−2q1の合成進み無効電力は−4q1となっ
て遅れ無効電力を補償する。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花 敏文 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の4 上原ビル3階 ニ チコン株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 負荷電流が間欠的に変動する負荷(Z)
を有する交流電源系統(e)の負荷電流を第1の変流器
(CT1)で検出し、該変流器の出力信号で作動する第
1制御部(CX)と、該制御部の出力信号で開閉する上
記第1変流器の電源側に負荷と並列接続した半導体スイ
ッチ(SR)と、これに直列接続したリアクトル(L
1、L2、・・・・Ln)とコンデンサ(C1、C2、
・・・・Cn)の直列回路からなる直列形LCフイルタ
群(RZ)とで構成してなる手段と、 上記電源系統に接続した負荷(Z)と直列形LCフイル
タ群(RZ)の合成電流を第2の変流器(CT2)で検
出し、該出力信号で作動する第2の制御部(CY)によ
り駆動するPWMインバータ(IV)を、上記電源系統
の入力端に並列接続してなる手段とで構成したことを特
徴とする混成形無効電力補償装置。 - 【請求項2】 第1変流器(CT1)を直列形LCフイ
ルタ群(RZ)を開閉する半導体スイッチ(SR)の入
力端に設け、電源系統の入力端の電流を第三変流器(C
T3)を設けるか第二変流器(CT2)で検出し、該2
者信号を第1制御部(CX)に入力し、該2者信号の差
で半導体スイッチ(SR)を開閉するようにしたことを
特徴とする請求項1記載の混成形無効電力補償装置。 - 【請求項3】 直列形LCフイルタ群(RZ)を構成す
るリアクトル(L1、L2、・・・・Ln)とコンデン
サ(C1、C2、・・・・Cn)の直列回路のリアクト
ル(Ln)に抵抗(R)を並列接続したことを特徴とす
る請求項1、請求項2記載の混成形無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7252663A JPH0993816A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 混成形無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7252663A JPH0993816A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 混成形無効電力補償装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0993816A true JPH0993816A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17240502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7252663A Pending JPH0993816A (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 混成形無効電力補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0993816A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100427364B1 (ko) * | 2002-03-06 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 전기 차량의 배터리 시스템용 전류 측정시스템 |
JP2016213985A (ja) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 発電プラントの所内電源システム |
KR101893292B1 (ko) * | 2017-03-29 | 2018-08-30 | 전력품질기술주식회사 | 도시철도용 사이리스터 전원공급장치를 위한 고조파 필터 설계방법 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7252663A patent/JPH0993816A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100427364B1 (ko) * | 2002-03-06 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 전기 차량의 배터리 시스템용 전류 측정시스템 |
JP2016213985A (ja) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | 発電プラントの所内電源システム |
KR101893292B1 (ko) * | 2017-03-29 | 2018-08-30 | 전력품질기술주식회사 | 도시철도용 사이리스터 전원공급장치를 위한 고조파 필터 설계방법 |
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